固体超强酸SO42-/ZrO2催化生物基丁二酸盐直接酯化

摘要：

生物发酵法制备丁二酸因制备原料廉价易得、制备工艺对环境影响较小等优点,在替代石油基原料生产丁二酸方面受到广泛关注,但生物发酵生产的丁二酸主要以丁二酸盐形式存在.因此,常需要使用无机酸将丁二酸盐进行酸化处理.以CH3OH和CO2为酯化试剂,可实现丁二酸二钠的直接酯化,获取丁二酸二甲酯,有效地避免了无机酸的使用,且生成的碳酸盐既可固定二氧化碳,也可用于生物发酵液pH的调节.本文在此基础上系统考察了不同分子筛对此反应的催化效果,针对分子筛容易失活和酸量较低的缺点,将分子筛替换为固体超强酸SO42-/ZrO2,对该反应体系进行进一步改进.采用X射线衍射仪、比表面积及孔隙度分析仪、热重分析仪、X射线光电子能谱仪、程序升温化学吸附仪等探究了焙烧温度和浸渍液浓度对SO42-/ZrO2催化丁二酸二钠直接酯化制备丁二酸二甲酯的影响以及催化剂循环稳定性,结果表明在H2SO4浸渍浓度为2mol/L和焙烧温度为550℃的制备条件下所得SO42-/ZrO2催化剂具有较优的催化活性,丁二酸二甲酯的收率和选择性分别为89.25%和93.56%,此外,催化剂不经处理连续使用5次依旧维持较高催化活性,表明其具有较好的稳定性.

关键词：催化剂、二氧化碳、酯化、活性

所属期刊栏目：42

分类号：TQ920.9;TQ426(其他化学工业)

资助基金：山西省基础研究计划项目;山西省基础研究计划项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-11-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：5213-5222